科学家用蜘蛛丝替代光纤制造传感器有助搜寻火星生命

欧洲空间局资助的一个科研团队用蜘蛛丝替代传统的光学纤维来制造光学传感器，这种光学传感器可用于搜寻生物过程产生的微量气体。这对于科学家寻找火星上可能存在的生命来说是个好消息，他们一直希望能有一种设备，可以检测出微生物代谢释放出的少量氨，同时又对火星大气中大量的二氧化碳不敏感。

团队负责人瑞士洛桑联邦理工学院的吕克·提万纳兹说，传统光纤是由石英玻璃制成的，其化学惰性使它们很难成为良好的化学传感器，而蜘蛛丝的光学性质可以通过化学物质进行改性。某些特定分子的存在会导致蛛丝分子中的氢键断裂，从而使通过的光束发生偏振变化，但这仅适用于极性分子(分子的电荷分布不对称)，如氨;而非极性分子，如二氧化碳则不会引起反应。

提万纳兹和他的团队利用雌性棒络新妇蜘蛛的拖牵丝进行了测试。据美国《电气和电子工程师协会会刊》网站近日报道，他们发现，蛛丝光纤可以很好地传输包括可见光和红外光在内的光束，波长最长可达到大约1 400 nm。其中，900 nm波长红外光的传输最佳，光纤损耗为4 dB/cm，虽然比二氧化硅光纤损耗高出许多，但这一数值可被降低至0.2 dB/cm，足以应用于感应测量领域。

提万纳兹表示，这种蛛丝传感器还有更实际的应用，比如可用于监视工业过程或用作汽车传感器，因为它们不像那些依靠不可逆化学过程的传感器一样需要定期更换。他希望建立一个测量数据库，将光束发生的变化与相关化学物质一一对应。他认为，可以通过使用人造丝或者在蛛丝中掺杂其他化学物质，来提高传感器的灵敏度。